7月7日,2021第七届中国国际电动汽车充换电产业大会(简称金砖充电论坛))在上海汽车会展中心顺利召开。本届金砖充电会议为期两天,主题为“聚力高质量 赋能新发展”,采用“会议论坛+展览展示+体验营销三位一体的创新模式,多项重点活动同期同地举办,充分协同联动,品牌效应和影响力大幅提升。
上海市电力需求响应中心副主任赵建立出席论坛并发表主题演讲——《大力推进车网互动,健全虚拟电厂生态》。
以下为演讲实录:
各位领导,各位来宾下午好!根据会议安排,向大家汇报上海电网近年来在车网互动以及虚拟电厂方面的相关工作进展,今天汇报题目是大力推进车网互动,健全虚拟电厂生态。
电厂大家应该比较了解,比如火电厂就是一个锅炉后面一个汽轮机,后面几个大烟囱,几个电厂发电功率六十万千瓦或者一百万千瓦,比如上海有二十几台的机组可以提供两千万千瓦电力的供应。比如水电机组把河流拦截,建一个大坝,里面安装水电机组,每个机组可以提供六十万千瓦到一百万千瓦的能力。
什么是虚拟电厂呢?比如充电桩和电动汽车,我们知道交流慢充桩,一个桩七千瓦的能力,所以如果是单个车或者单个桩,从电网规模化,经济性调控讲,我们没法实现。
比如有一万个校订桩,每个桩可以提供一个到两个千瓦能力,一万个可以提供一万个千瓦能力,这样对我们电网具有调节可行性,如果按照每个设备作为一个底层原件,通过信息化通信网络,把千家万户底层元件连接起来,形成规模化的整体,通过整体参与到电源网的互动,比如向下调整负荷,也可以某一个时段向上调节负荷,整体看就相当于电厂,但它是虚拟的,假的类似电厂,但是它具备常规电厂调节的特性,这是我们虚拟电厂的特性。
首先给大家汇报一下上海虚拟电厂目前建设整体生态框架。
第一部分不光是上海电网,国家电网、南方电网为什么建设虚拟电厂?以上海电网为例,我们认为不管从源、网、荷侧我们都有迫切的需求。
以源侧为例。上海市已经提出“双碳”目标下,要提前五年实现“碳达峰”,同时在本地电源侧,常规的火电机组,原则上不再新建,但是我们要在光伏和分布式充电以及海上风电进行大规模的快速建设。以后上海本地以前调节性特别可靠,调节性特别好的火电机组以后越来越少了,但是波动性比较强的,比如分布式风光会越来越多,所以源侧我们可以依靠的灵活性调节资源越来越少了,这是源侧。
在网侧看。以上海电网为例,春、秋天负荷水平偏低,但是夏天和冬天会出现全年性的负荷高峰,以去年为例,我们在夏天的时候创历年夏季用电负荷最高峰,冬天的时候,负荷高峰已经超过夏天的高峰,这是全年的角度看。
如果具体到某一天,白天和晚上也有峰谷差的问题,特别是夏天白天峰谷负荷比较高,早上比如0点到6点负荷比较低,所以每天也存在峰谷差的问题,而且上海电网峰谷差问题在全国看,也是最严重的,因此我们说电网侧本身来讲,弹性的运行空间也在减少,这是我们网侧面临的突出问题。
同时在荷侧来讲,目前城市的产业形态在升级,所以我们一些原有的工业企业在减少,但是一些电动汽车、分布式能源以及5G基站可调节的设备和资源越来越多,所以我们荷侧的调节弹性在怎么。基于上面这是电网面临的形式。
从城市本身看上海是一线城市,是全球城市,同时也是市场营商环境的样本城市,也是承载国家重点建设的战略,因此我们认为不管电网还是从城市,两个层面来讲,在上海电网这边都面临用户侧对供电可靠性要求高,而且在“十四五”期间,可能新能源问题比较突出,在电网侧灵活调节手段比较匮乏的问题,因此在上海或者电网层面,我们需要建设虚拟电厂,增加电网整体灵活性和弹性。
截止到目前,上海市虚拟电厂建设,已经在第一阶段初具成果。虚拟电厂建设已经上升为公司战略,公司领导挂帅,多个专业协同,同时我们借助上海市虚拟电厂和运行管理与监管平台,平台已经建成了,而且截止到目前,在于市级平台已经注册了虚拟电厂12家,虚拟家族3900多台,可调节能力达到一百万千瓦,这是上海市虚拟电厂建设初步成果。
这是我们相关市场环境,时间有限,快速过。我们是上海市国内首家开展虚拟电厂试点,建成世界上首个商业建筑虚拟电厂,同时在国内首批投入虚拟电厂平台体系,同时也首次给予虚拟电厂实施智慧减碳。
第二部分重点介绍一下上海电网目前在车网互动方面的相关实践。
(一)基础认知。电网车、桩参与到电网互动有两种形式,一个是虚拟电,一个是V2G,同时从可行性方面和互动潜力分析角度看,我们认为电动汽车参与到电网互动本身是有潜力的,是可行的。
这上面贴了四个图片,我们一般都是有一个共同认知在电动汽车参与到电网互动是有潜力的,但是另外有一点不好参与,为什么呢?上面四个图,前面两个是一般的工商业企业参与到电网互动的,看成色区域,如果生产线接收到电网指令调节性能非常稳定,器件不会出现反复的情况,但是电动汽车来讲会不受限,中间有一些检测,曲线并不是那么稳定,因此电动汽车不好调,这是我们有潜力,但是不好调,目前初步的认知。
为什么不好调呢?因为调动汽车是有很多个体组成的,涉及到很多人的参与因素,参与意愿等各个方面,所以它比生产线调节起来更加复杂。
(二)向大家汇报一下,目前上海市在车网互动方面的相关政策环境。我们首先是出台了相关政策,在居民区以充电运营平台企业和电网企业为主体,实施两级智能有序充电管理。我们还在国内出台首个地标,这个地标要求所有的自动桩,通过中间运营商平台,统一接到上海市电力管理平台。目前在上海市市级平台车、桩、网有三个市级平台:
车的是:国际汽车城这边新能源的汽车检测平台;
桩的是:上午鞠博士讲的联联充电;
网的是:上海市电力需求响应管理平台。
前面车、桩应用程度还是比较成熟了,但是电网侧应该是刚刚起步,还在市场培育的阶段,不光是上海电网,国家电网、南方电网目前在车网互动都处在起步的阶段。
目前车网互动整体架构基本是以两级平台的架构,底层通过桩直接上运营商平台,接入到上海市市级平台,同时线上对接相关交易调度和响应的平台。目前上海市市场目前只是专项市场,已经在开放,削峰每度电补偿价两块四到九块的范围,实时的就是九块钱,如果是之前通知的就是两块四一度。
这是我们上海电网目前车网互动方面的相关实践,主要三个:
第一,V2G小规模试点,嘉定,蔚来汽车也参与了。
第二,智能有序充电,主要是对居民小区交流慢充桩,这是小区的试点。
第三,就是目前说的人的参与行为在里面最弱的,公交车站无感的调控。对我们来说是最好调的,也是我们目前正在推进的实践。
上面是我们对特来电公交车停靠站的具体分析,晚上集中充电,白天有临时补电的过程,我们对它相关充电,参与电网互动的可行性进入了分析,我们还拿某一个场站,某一个充电桩进行了无感调控实际测试,一般情况下,如果是在调控符合区间,在10-20%,而且如果是充电场站一等充电的话,对桩的影响还是不影响正常充电的。
这是端午期间做的规模化的,削峰填谷同时做的。削峰是晚上七点到八点,填谷是凌晨一点到三点,削峰一个小时,填谷两个小时,调控了上海所有的公交车站,为什么要调这个呢?大家可以从右边图可以看出来公交车站充电行为非常具有规律性,一周曲线放在一起,基本上是一样的,所以基线非常好确定。
这是我们调控的效果。可以看到削峰明显有一个负荷下降的过程,本来应该是上升的,这时候出现了下降。填谷的时候,可以看到填谷效果还是非常明显的。同时我们里面注意到,出现了某些充电桩车主或者场站有临时退出的现象,这对我们来说,对个人桩或者社会桩来讲,有一些不可控的行为在里面,这是上海截止到目前车网互动的进展。
时间有限,就跟大家汇报到这里,谢谢!
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅作为参考资料,请勿转载!)